En kontusiva Modell av ensidiga cervikal ryggmärgsskada Använda oändliga Horizon Impactor
Summary
En pålitlig och repeterbar sätt att producera en cervikal ensidigt ryggmärgsskada med oändliga Horizon provkroppen beskrivs. Metoden utnyttjar en färdig konstruerad ram och spänna fast att stabilisera ryggraden. Den standardmetod och biomekaniska parametrar skador i tillräcklig och ihållande skador.
Abstract
Medan majoriteten av humana skador på ryggmärgen förekommer i den cervikala ryggraden, utnyttjar den stora majoriteten av laboratorieforskning djurmodeller av ryggmärgsskada (SCI), i vilken torax-ryggmärgen skadas. Dessutom, eftersom de flesta mänskliga sladd skador uppstår som resultat av trubbiga, icke-penetrerande trauma (t.ex. trafikolycka, sport skada) där ryggmärgen våldsamt träffas av fördrivna ben eller mjukdelar, majoriteten av SCI forskare menar att de mest kliniskt relevanta skada modeller är sådana där ryggmärgen snabbt Krossad 1. Därför är ett viktigt steg i den prekliniska utvärderingen av nya behandlingar på väg till mänsklig översättning en bedömning av deras effektivitet i en modell av kontusion SCI inom det cervikala ryggmärgen. Här beskriver vi de tekniska aspekterna och resulterande anatomiska och beteendemässiga utfall av en ensidig kontusiv modell av livmoderhalscancer SCI som använderOändlig Horizon ryggmärgsskada provkroppen.
Sprague Dawley genomgick en vänstersidig ensidiga laminektomi på C5. Att optimera reproducerbarhet av de biomekaniska, funktionella och histologiska resultaten från skademodell, Krossad vi ryggmärg med användning av en stötkraft på 150 kdyn, en effekt bana 22,5 ° (djur roterades vid 22,5 °), och en effekt läge utanför av mittlinjen av 1,4 mm. Funktionell återhämtning bedömdes med hjälp av cylindern uppfödning testet, horisontell stege test, grooming test och modifierat Montoya trappa test för upp till 6 veckor, varefter ryggmärgen utvärderades histologiskt för vit och grå materia sparsamt.
Skadan Modellen presenteras här ger konsekventa och reproducerbara biomekaniska krafter till ryggmärgen, en viktig egenskap hos alla experimentell SCI modell. Detta resulterar i diskreta histologisk skada på den laterala delen av ryggmärgen som till stor del innesluten med tHan ipsilaterala sidan av skada. Skadan tolereras väl av djuren, men gör resulterar i funktionella brister i frambenet som är betydande och ihållande under veckorna efter skada. Den cervikala ensidiga skademodell presenteras här kan vara en resurs för forskare som vill utvärdera potentiellt lovande behandlingar innan de mänsklig översättning.
Protocol
Discussion
I detta dokument beskriver vi en cervikal ensidig kontusion modell med användning av oändliga Horizon (IH) provkroppen vid en kraft av 150 kdyn, en vinkel av 22,5 ° från den vertikala, och en lateral syfte 1,4 mm från mittlinjen. Med dessa inställningar, kunde vi producera ådrog beteendestörningar i ipsilaterala frambenet med parenkymal störningar som finns till stor del på ipsilaterala sidan, där det visade sig att stora skador uppstod på regioner där rubrospinala, reticulospinal, vestibulospinala och kort…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Materials
| Name of the equipment | Company | Catalogue number | Comments |
| Infinite Horizon Impactor | Precision Systems and Instrumentation | IH-0400 | |
| Aluminum metal sheet | Metalsupermarlets.com | APT6061/500 | |
| Flexaframe support foot plates | Fishers Scientific | 1466625Q | |
| Flexaframe support rods | Fishers Scientific | 1466610GQ | |
| Flexaframe Support Connectors | Fishers Scientific | 1466620Q | |
| Clamp1 | Custom made | Choo et al., 2009 | |
| Metal holders | Custom made | See above | |
| Impactor tip | Custom made | Diameter: 1.15 mm | |
| Stereotaxic frame | David Kopf Instruments | Model 900 | |
| Cylinder Level | YIJIA TOOLS | YJ-SL0620 | |
| Microscope | Leica | Model #: MZ8 | |
| Laboratory scissor jack | VWR | 12620-902 |
Referências
- Lee, J. H., Tigchelaar, S., Liu, J., Stammers, A. M., Streijger, F., Tetzlaff, W., Kwon, B. K. Lack of neuroprotective effects of simvastatin and minocycline in a model of cervical spinal cord injury. Exp. Neurol. 225, 219-230 (2010).
- Kwon, B. K., Hillyer, J., Tetzlaff, W. Translational research in spinal cord injury: a survey of opinion from the SCI community. J. Neurotrauma. 27, 21-33 (2010).
- Gensel, J. C., Tovar, C. A., Hamers, F. P., Deibert, R. J., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. Behavioral and histological characterization of unilateral cervical spinal cord contusion injury in rats. J. Neurotrauma. 23, 36-54 (2006).
- Kwon, B. K., Borisoff, J. F., Tetzlaff, W. Molecular targets for therapeutic intervention after spinal cord injury. Mol. Interv. 2, 244-258 (2002).
- Allen, A. R. Surgery of experimental lesions of spinal cord equivalent to crush injury of fracture dislocation. J. Am. Med. Assoc. 57, 878-880 (1911).
- Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. Graded histological and locomotor outcomes after spinal cord contusion using the NYU weight-drop device versus transection. Exp Neurol. 139, 244-256 (1996).
- Gruner, J. A. A monitored contusion model of spinal cord injury in the rat. J. Neurotrauma. 9, 123-128 (1992).
- Choo, A. M., Liu, J., Liu, Z., Dvorak, M., Tetzlaff, W., Oxland, T. R. Modeling spinal cord contusion, dislocation, and distraction: characterization of vertebral clamps, injury severities, and node of Ranvier deformations. J. Neurosci. Methods. 181, 6-17 (2009).
- Whishaw, I. Q., Piecharka, D. M., Drever, F. R. Complete and partial lesions of the pyramidal tract in the rat affect qualitative measures of skilled movements: impairment in fixations as a model for clumsy behavior. Neural. Plast. 10, 77-92 (2003).
- Jones, T. A., Schallert, T. Overgrowth and pruning of dendrites in adult rats recovering from neocortical damage. Brain Res. 581, 156-160 (1992).
- Liu, Y., Kim, D., Himes, B. T., Chow, S. Y., Schallert, T., Murray, M., Tessler, A., Fischer, I. Transplants of fibroblasts genetically modified to express BDNF promote regeneration of adult rat rubrospinal axons and recovery of forelimb function. J. Neurosci. 19, 4370-4387 (1999).
- Schallert, T., Fleming, S. M., Leasure, J. L., Tillerson, J. L., Bland, S. T. CNS plasticity and assessment of forelimb sensorimotor outcome in unilateral rat models of stroke, cortical ablation, parkinsonism and spinal cord injury. Neuropharmacology. 39, 777-787 (2000).
- Soblosky, J. S., Song, J. H., Dinh, D. H. Graded unilateral cervical spinal cord injury in the rat: evaluation of forelimb recovery and histological effects. Behav. Brain Res. 119, 1-13 (2001).
- McKenna, J. E., Prusky, G. T., Whishaw, I. Q. Cervical motoneuron topography reflects the proximodistal organization of muscles and movements of the rat forelimb: a retrograde carbocyanine dye analysis. J. Comp. Neurol. 419, 286-296 (2000).
- Sandrow, H. R., Shumsky, J. S., Amin, A., Houle, J. D. Aspiration of a cervical spinal contusion injury in preparation for delayed peripheral nerve grafting does not impair forelimb behavior or axon regeneration. Exp. Neurol. 210, 489-500 (2008).
- Popovich, P. G., Lemeshow, S., Gensel, J. C., Tovar, C. A. Independent evaluation of the effects of glibenclamide on reducing progressive hemorrhagic necrosis after cervical spinal cord injury. Exp. Neurol. 233, 615-622 (2012).
- Dunham, K. A., Siriphorn, A., Chompoopong, S., Floyd, C. L. Characterization of a graded cervical hemicontusion spinal cord injury model in adult male rats. J. Neurotrauma. 27, 2091-2106 (2010).
- Lee, J. H., Roy, J., Sohn, H. M., Cheong, M., Liu, J., Stammers, A. T., Tetzlaff, W., Kwon, B. K. Magnesium in a polyethylene glycol formulation provides neuroprotection after unilateral cervical spinal cord injury. Spine (Phila Pa 1976). 35, 2041-2048 (2010).
- Alstermark, B., Isa, T., Lundberg, A., Pettersson, L. G., Tantisira, B. The effect of low pyramidal lesions on forelimb movements in the cat. Neurosci. Res. 7, 71-75 (1989).
